Articulo de referencia

Punto aislado

"0" es un punto aislado de A = { 0 } ∪ [ 1 , 2 ] {\displaystyle A=\{0\}\cup [1,2]} En matemáticas , un punto x se denomina punto aislado de un subconjunto S (en un espacio topol...

"0" es un punto aislado deA={0}[1,2]{\displaystyle A=\{0\}\cup [1,2]}

En matemáticas , un punto x se denomina punto aislado de un subconjunto S (en un espacio topológico X ) si x pertenece a S y existe un entorno de x que no contiene ningún otro punto de S. Esto equivale a decir que el conjunto unitario { x } es un conjunto abierto en el espacio topológico S (considerado como un subespacio de X ). Otra formulación equivalente es: un elemento x de S es un punto aislado de S si y solo si no es un punto límite de S.

Si el espacio X es un espacio métrico , por ejemplo un espacio euclidiano , entonces un elemento x de S es un punto aislado de S si existe una bola abierta alrededor de x que contiene solo un número finito de elementos de S. Un conjunto de puntos formado únicamente por puntos aislados se denomina conjunto discreto o conjunto de puntos discretos (véase también espacio discreto ).

Todo subconjunto discreto S del espacio euclidiano debe ser numerable , ya que el aislamiento de cada uno de sus puntos, junto con el hecho de que los racionales son densos en los reales, implica que los puntos de S pueden mapearse inyectivamente sobre un conjunto de puntos con coordenadas racionales, del cual solo existen unos pocos. Sin embargo, no todo conjunto numerable es discreto; los números racionales bajo la métrica euclidiana usual son el ejemplo canónico.

Un conjunto sin puntos aislados se denomina denso en sí mismo (cada entorno de un punto contiene otros puntos del conjunto). Un conjunto cerrado sin puntos aislados se denomina conjunto perfecto (contiene todos sus puntos límite y ningún punto aislado).

El número de puntos aislados es un invariante topológico , es decir, si dos espacios topológicos X e Y son homeomorfos , el número de puntos aislados en cada uno es igual.

Ejemplos

Ejemplos estándar

Topological spaces in the following three examples are considered as subspaces of the real line with the standard topology.

  • For the set S={0}[1,2],{\displaystyle S=\{0\}\cup [1,2],} the point 0 is an isolated point.
  • For the set S={0}{1,12,13,},{\displaystyle S=\{0\}\cup \{1,{\tfrac {1}{2}},{\tfrac {1}{3}},\dots \},} each of the points 1k{\displaystyle {\tfrac {1}{k}}} is an isolated point, but 0 is not an isolated point because there are other points in S as close to 0 as desired.
  • The set norte={0,1,2,}{\displaystyle \mathbb {N} =\{0,1,2,\ldots \}} of natural numbers is a discrete set.

In the topological space incógnita={a,b}{\displaystyle X=\{a,b\}} with topology τ={,{a},incógnita},{\displaystyle \tau =\{\emptyset ,\{a\},X\},} the element a is an isolated point, even though b{\displaystyle b} belongs to the closure of {a}{\displaystyle \{a\}} (and is therefore, in some sense, "close" to a). Such a situation is not possible in a Hausdorff space.

The Morse lemma states that non-degenerate critical points of certain functions are isolated.

Two counter-intuitive examples

Consider the set F of points x in the real interval (0,1) such that every digit xi of their binary representation fulfills the following conditions:

  • Either incógnitai=0{\displaystyle x_{i}=0} or incógnitai=1.{\displaystyle x_{i}=1.}
  • incógnitai=1{\displaystyle x_{i}=1} only for finitely many indices i.
  • If m denotes the largest index such that incógnitametro=1,{\displaystyle x_{m}=1,} then incógnitametro1=0.{\displaystyle x_{m-1}=0.}
  • If incógnitai=1{\displaystyle x_{i}=1} and i<metro,{\displaystyle i<m,} then exactly one of the following two conditions holds: incógnitai1=1{\displaystyle x_{i-1}=1} or incógnitai+1=1.{\displaystyle x_{i+1}=1.}

Informally, these conditions means that every digit of the binary representation of incógnita{\displaystyle x} that equals 1 belongs to a pair ...0110..., except for ...010... at the very end.

Now, F is an explicit set consisting entirely of isolated points but has the counter-intuitive property that its closure is an uncountable set.[1]

Otro conjunto F con las mismas propiedades se puede obtener de la siguiente manera. Sea C el conjunto de Cantor de tercios medios , sean los intervalos componentes de , y sea F un conjunto que consta de un punto de cada I k . Dado que cada I k contiene solo un punto de F , cada punto de F es un punto aislado. Sin embargo, si p es cualquier punto del conjunto de Cantor, entonces cada entorno de p contiene al menos un I k , y por lo tanto al menos un punto de F . De ello se deduce que cada punto del conjunto de Cantor se encuentra en la clausura de F , y por lo tanto F tiene clausura no numerable.I1,I2,I3,,Ik,{\displaystyle I_{1},I_{2},I_{3},\ldots ,I_{k},\ldots }[0,1]do{\displaystyle [0,1]-C}

Véase también

Referencias

  1. Gomez-Ramirez, Danny (2007), "Un conjunto explícito de puntos aislados en R con cierre incontable" , Matemáticas: Enseñanza universitaria , 15 , Escuela Regional de Matemáticas. Universidad del Valle, Colombia: 145– 147

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